テラヘルツ帯円偏光二色性分光法による水和状態のタンパク質および液晶の動態研究

使用太赫兹带圆二色光谱研究水合蛋白质和液晶的动力学

• 批准号: 13F03701
• 负责人: 谷 正彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03701/
• 关键词: テラヘルツ波; テラヘルツ時間領域分光; 円偏光二色性

本研究課題「テラヘルツ帯円偏光二色性分光法による水和状態のタンパク質および液晶の動態研究」では、水和状態のタンパク質のテラヘルツ帯円偏光二色性分光を行い、タンパク質のテラヘルツ(THz)帯の固有振動モードやゆらぎなどの動態研究を行うことが最終的な目標である。水和状態のタンパク質のテラヘルツ帯円偏光二色性分光を行うためには、まずそのための装置開発が必要である。そこで、本研究では円偏光二色性分光を広い周波数帯 (数10GHz～5THz)で行うため、偏光測定を高速・広帯域・高感度で行うためのテラヘルツ時間領域分光システム(THz-TDS)の開発に取り組んだ。まず広帯域THz波発生素子として非線形光学結晶のLiNbO3を用いた素子を開発した。また広帯域THz波検出用の素子として、金属導波路構造を利用した光伝導アンテナ素子を開発した。これらの素子とWire-Grid型THz波偏光子を組み合わせ、4THzまでの周波数帯で、偏光敏感な高感度THz-TDS装置の構築を行った。また溶液系での緩和モードを測定するため数10GHz～数100GHzの低周波数帯での測定を目的としたTHz-TDSシステムの開発に取り組んだ。高出力が得られる新しいTHz波発生素子の開発のために、薄膜太陽電池の材料として知られるCu2ZnSnSe4薄膜からのTHz波発生の研究にも取り組んだ(Z. Zhao博士らとの共著論文として成果発表）。偏光敏感なTHz-TDSには従来Wire-Grid偏光子を用いた測定が行われているが、この場合、２つの偏光成分の測定のために2回測定を行う必要があり、またWire-Grid偏光子性能による制限もあった。そこでTHz波の偏光状態を測定できる多極（4極）の光伝導アンテナ素子とその偏光応答行列を用いて、Wire-Grid偏光子無しで、正確にTHz波の偏光状態を測定できる手法を開発した（論文投稿中）。

This research topic is "Dynamic study of water and liquid crystal state by polarized dichroic spectroscopy". The final goal is to study the dynamic study of water and liquid crystal state by polarized dichroic spectroscopy. The development of a device for the polarization dichroic spectroscopy of water and its state is necessary. In this study, polarization dichroic spectroscopy (PDDS) was developed in the frequency band (10GHz~ 5 THz), high speed, broad band and high sensitivity. The development of thin film thin film thin film The elements used in the generation of THz waves in the broad band are used in the development of optical waveguide structures. The construction of a high sensitivity THz-TDS device is carried out by combining the elements and Wire-Grid type THz polarizers with a frequency band of 4 THz and polarization sensitivity. The solution system is measured in the low frequency band from 10GHz to 100GHz. High power generation of THz wave generation in Cu2ZnSnSe4 thin film solar cell materials and materials Dr. Zhao co-authored the paper and presented the results). Polarization sensitive THz-TDS is used to measure the polarization of Wire-Grid polarizers. In this case, the measurement of polarization components is necessary. Wire-Grid polarization performance is limited. The polarization state of THz wave can be measured accurately by using the polarization response matrix of multipole (4-pole) optical waveguide, Wire-Grid polarizer and Wire-Grid polarizer (in submission).

项目成果

Measurement of Low Temperature-Grown GaAs Carrier Lifetime by Double Pump Terahertz Time-Domain Spectroscopy

双泵浦太赫兹时域光谱测量低温生长砷化镓载流子寿命

• 发表时间: 2014
• 作者: V. K. Mag-usara;S. Funker;G. Niehues;E. A. Prieto;A. Somintac;E. Estacio;A. Salvador;K. Yamamoto;M. Hase;and M. Tani
• 通讯作者: and M. Tani

A polarization-sensitive 4-contact detector for terahertz time-domain spectroscopy

• DOI: 10.1364/oe.22.010332
• 发表时间: 2014-05-05
• 期刊: OPTICS EXPRESS
• 影响因子: 3.8
• 作者: Bulgarevich, Dmitry S.;Watanabe, Makoto;Tani, Masahiko
• 通讯作者: Tani, Masahiko

Towards Broadband THz-TDS: LN Waveguide THz Emission Super Focused onto a Reversed Photoconductive Antenna

迈向宽带 THz-TDS：LN 波导 THz 发射超级聚焦到反向光电导天线

• 发表时间: 2014
• 作者: G. Niehues;S. Funkner;T. Shirao;T. Furuya;T. Kishibata;T. Okuyama;Y. Akamine;K. Yamamoto;F. Kuwashima;K. Kawase;and M. Tani
• 通讯作者: and M. Tani